天线组件及移动终端的制作方法

文档序号:15358666发布日期:2018-09-05 00:20阅读:252来源:国知局

本发明涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线组件及移动终端。



背景技术:

在无线通信设备中,总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置,这个装置就是天线。天线的作用是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道,或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。

5g作为全球业界的研发焦点,发展5g技术制定5g标准已经成为业界共识。国际电信联盟itu在2015年6月召开的itu-rwp5d第22次会议上明确了5g的三个主要应用场景:增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信。这3个应用场景分别对应着不同的关键指标,其中增强型移动带宽场景下用户峰值速度为20gbps,最低用户体验速率为100mbps。毫米波独有的高载频、大带宽特性是实现5g超高数据传输速率的主要手段。

毫米波频段丰富的带宽资源为高速传输速率提供了保障,但是由于该频段电磁波剧烈的空间损耗,利用毫米波频段的无线通信系统需要采用相控阵的架构。在相关技术中,通过移相器使得各个阵元的相位按一定规律分布,从而形成高增益波束,并且通过相移的改变使得波束在一定空间范围内扫描。

金属边框架构是手机结构设计中的主流方案,能提供更好的保护、美观度、热扩散以及用户体验,但是由于金属对电磁波的屏蔽作用,会严重影响上、下天线的辐射性能,降低天线的增益。

因此,有必要提供一种新型的天线组件以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种天线组件,其美观度好、热扩散快、辐射性能好以及具有良好的天线增益和空间覆盖率。

本发明的技术方案如下:一种天线组件,包括壳体、设置于所述壳体内的天线,所述壳体对应所述天线的位置设有用于透过射频信号的透波结构,所述透波结构包括多个阵列设置的缝隙。

优选的,多个所述缝隙排布成二维平面阵列或一维直线阵列。

优选的,相邻的两个所述缝隙的距离为所述天线的工作波长的二分之一。

优选的,所述缝隙呈长条形、环形、u形或者十字形中的任意一种。

优选的,所述缝隙呈长条形,且所述缝隙的长为3.5mm,宽为1mm。

优选的,所述壳体包括后盖,所述后盖包括盖体和自所述盖体延伸的金属边框,所述天线设置于所述金属边框的内侧,所述透波结构设置于所述金属边框上对应所述天线的位置。

优选的,所述壳体内还设置有具有出音口的扬声器箱,所述透波结构正对所述出音口,所述天线夹设于所述透波结构和所述出音口之间。

优选的,所述天线为毫米波相控阵,其包括多个沿所述金属边框的周向排布的天线单元。

优选的,所述天线单元为贴片天线、偶极子天线、平面喇叭天线中的任意一种

本发明还提供了一种移动终端,包括所述的天线组件。

与相关技术相比,本发明提供的一种天线组件,其通过在壳体上设置包括阵列多个天线缝隙的透波结构,该透波结构即可以用作出声口,又可以用于透过射频信号,使得天线在较宽的空间范围进行扫描,进而使得天线组件具有美观度好、热扩散快、辐射性能好以及具有良好的天线增益和空间覆盖率的有益效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:

图1为本发明移动终端的结构示意图;

图2为本发明天线组件的结构示意图;

图3为本发明另一实施方式中透波结构的示意图;

图4为本发明天线组件的射频信号透过率图;

图5为本发明天线组件的波束指向示意图;

图6为本发明天线组件的总扫描模式图;

图7为本发明天线组件的覆盖效率图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例提供了一种天线组件10,应用于移动终端100,例如手机。所述天线组件10包括壳体1、设置于所述壳体1内的天线2和扬声器箱4以及设置于所述壳体1对应所述天线2的位置的透波结构3。

请一并参阅图2,所述壳体1包括后盖11,所述后盖11包括盖体110和自所述盖体110延伸的金属边框111。所述壳体1内还设置有具有出音口40的扬声器箱4,所述透波结构3正对所述出音口40并设置于所述金属边框111上,所述天线2夹设于所述透波结构3和所述出音口40之间。

其中,所述天线2为毫米波相控阵天线,包括多个沿所述金属边框111的周向方向依次阵列设置的天线单元20。

所述透波结构3包括4个阵列设置的缝隙30,在本实施方式中,所述缝隙30呈长条形,长为3.5mm,宽为1mm,并沿所述金属边框111的周向方向排布成一维直线阵列。所述天线2和所述透波结构3间隔一定距离并耦合,天线2的射频信号透过所述透波结构3的缝隙30并辐射。相邻的两个所述缝隙30的距离为所述天线2的工作波长的二分之一,因此实际上通过缝隙30的布局设计,可以选择性透过天线2的射频信号。在本实施方式中,如图4所示,射频信号在28ghz附近具有极高的透过率。如图5所示,天线2的各个天线单元20在等幅同相馈电时,辐射波束透过透波结构3指向金属边框111的外侧。

在本实施方式中,所述金属边框111包括两相对设置长侧边框1111和连接两所述长侧边框1111的两短侧边框1112,一般,所述长侧边框1111作为手持部分,所述短侧边框1112作为非手持部分,所述透波结构3设置于所述短侧边框112。由于手机等移动终端的设计,将所述透波结构3设置于所述短侧边框112,手不会遮挡所述透波结构3,从而更有利于所述天线2进行信号辐射和接收,不仅如此,所述透波结构3设置于移动终端底端的所述短侧边框1112上,可以与出音口40结合,将透波结构3设置在出音口40对应的位置,既有透波功能,又有出音功能,还不会影响到移动终端的外观。

在其他的实施方式中,所述透波结构3可以灵活的设置在其他位置,不限定设置在金属边框111的内侧,更不限定设置于短侧边框1112上。相应的所述天线2的位置也可以随透波结构3灵活设置。

在其他的实施方式中,所述缝隙30的数量和布局都可以根据实际需要设定,例如,当所述缝隙30数量为16个,16个所述缝隙30可以按4x4的方式阵列设置,具体如图3所示。

当然,所述缝隙30的形状并不局限于长条形,像环形、u形或者十字形中的任意一种都是可行的,本发明保护的范围并不局限于此,相等同的其它形状的所述缝隙30同样理应属于本发明的保护范围。

在本实施方式中,所述天线2为贴片天线、偶极子天线、平面喇叭天线中的任意一种,所述天线2的数量可以根据实际的需要设置合理的数量,但这理应属于本发明的保护范围内。

在本发明优选的实施例中,所述天线2采用同轴馈电的贴片天线,采用这种同轴馈电的方式,各所述天线2各自传输信号时不会产生辐射损耗,且不会受外界信号的干扰,而且工作频带更宽,可以用于毫米波的波段,非常适合5g超高数据传输速率。

所述壳体1内还设有移相器(图未示),所述移相器为5bit移相器,精度为11.25°,当然,根据实际需要而选择不同参数性能的移相器也是可行的,这理应都属于本发明的保护范围以内。通过设置所述移相器来调节所述天线2辐射的信号的相位,通过相移的改变使得波束在一定空间范围内扫描,从而提高所述天线组件10的空间覆盖率,具体请参阅图6至图7。其中,图7中,横坐标的单位为db。

本发明还提供了一种移动终端100,包括所述的天线组件10。

与相关技术相比,本发明提供的一种天线组件10,其通过在壳体1上设置包括阵列多个缝隙30的透波结构3,该透波结构3既可以用作出音口,又可以用于透过射频信号,使得天线2在较宽的空间范围进行扫描,进而使得天线组件10具有美观度好、热扩散快、辐射性能好以及具有良好的天线增益和空间覆盖率的有益效果。

以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

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